一、DCT数字水印嵌入与提取简介

1 基本DCT变换
目前,基于DCT域的水印方法已经成为数字水印算法研究的热点,它的核心思想就是通过离散傅立叶变换对图像块进行处理后,再选择变换域中的一些系数值依据一定规则来嵌入水印。
由于图像块中DCT系数频带分布由左上角的直流分量DC往下对应的系数频率由低频升至高频,因此在不影响原图质量的前提下,可将水印信息根据能量大小嵌入相应系数频带中。通过图像块量化与水印嵌入结合的处理方法将水印信息均匀分布在图像的整个空间域,在图像裁剪和滤波方面,变换域的水印比在空间域的更能表现出一定的鲁棒性。

2 水印算法描述
2.1 水印嵌入算法
该算法采用加性嵌入的方式在经过DCT变换后的子图像块的中频域中,选取隐秘位置嵌入水印信息,具体的嵌入流程如下图1所示:

图1 分块水印嵌入流程
(1)分块处理:设宿主图像为P,将其分块处理为8*8的K个子块。
(2)水印预处理:设水印图像为W,对其进行互补变换,变换后的水印图像和变换前的水印图像相互补。
(3)对水印图像进行Arnold置乱变换,并依据混沌映射规则,选取密钥混沌序列并与水印序列异或运算,将置换次数和异或运算处理后的结果分别作为水印嵌入算法的密钥1和密钥2。
(4)DCT变换:对各子块内做DCT变换,利用zig-zag对DCT系数进行扫描,得到第k块子图像块的序列为Zk(i),i=0,1,2,…63.
(5)水印嵌入算法:依据zig-zag排序,在各子块的中、低频段选取特定系数x(m)和x(n),在系数坐标(a,b)和(c,d)处嵌入水印信息图像W,并将其作为密钥3。同理,嵌入互补水印图片W’,并将嵌入的位置作为密钥4。水印嵌入的方法如下:


(6)IDCT变换:将每一个子图像块作二维DCT逆变换。
(7)子块合并:将每一个子块合并成嵌入水印的图像P’。

2.2 水印提取算法
将嵌入水印的图像P’分块处理,并对各子块进行二维DCT变换,由密钥3和4推断所选择的水印系数,若x(m)≤x(n),则水印信息为0,若x(m)>x(n),则水印信息为1,再利用密钥1和2将初步水印的信息解密再进行Arnold逆变换,最终提取出水印信息。

2.3 水印检测算法
本文通过计算峰值信噪比PSNR的值评价嵌入水印的宿主图像的质量,一幅m和n的图像,PSNR度量标准定义为:

归一化相关系数NC的值判断嵌入水印的图像与宿主图像的相似度,其定义为:

二、部分源代码

function varargout = power_dct_transform(varargin)
%POWER_DCT_TRANSFORM M-file for power_dct_transform.fig
%      POWER_DCT_TRANSFORM, by itself, creates a new POWER_DCT_TRANSFORM or raises the existing
%      singleton*.
%
%      H = POWER_DCT_TRANSFORM returns the handle to a new POWER_DCT_TRANSFORM or the handle to
%      the existing singleton*.
%
%      POWER_DCT_TRANSFORM('Property','Value',...) creates a new POWER_DCT_TRANSFORM using the
%      given property value pairs. Unrecognized properties are passed via
%      varargin to power_dct_transform_OpeningFcn.  This calling syntax produces a
%      warning when there is an existing singleton*.
%
%      POWER_DCT_TRANSFORM('CALLBACK') and POWER_DCT_TRANSFORM('CALLBACK',hObject,...) call the
%      local function named CALLBACK in POWER_DCT_TRANSFORM.M with the given input
%      arguments.
%
%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one
%      instance to run (singleton)".
%
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help power_dct_transform% Last Modified by GUIDE v2.5 27-Jan-2021 08:48:57% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...'gui_OpeningFcn', @power_dct_transform_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn',  @power_dct_transform_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn',  [], ...'gui_Callback',   []);
if nargin && ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
endif nargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before power_dct_transform is made visible.
function power_dct_transform_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin   unrecognized PropertyName/PropertyValue pairs from the
%            command line (see VARARGIN)% Choose default command line output for power_dct_transform
handles.output = hObject;% Update handles structure
guidata(hObject, handles);% UIWAIT makes power_dct_transform wait for user response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = power_dct_transform_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;% --- Executes on button press in loadimage.
function loadimage_Callback(hObject, eventdata, handles)
global x m z;[filename, pathname] = uigetfile('*.tif');if isequal(filename,0) || isequal(pathname,0) msgbox('erorr,select a image')elsex=imread(filename);m=im2double(x);z=im2double(imread(sprintf('%s',filename)));
axes(handles.axes1);
imshow(x);axis off;end% --- Executes on button press in dct_transform.
function dct_transform_Callback(hObject, eventdata, handles)
global  z;
d=image_8x8_block_dct(z);%performs the block dct transformation of the image
axes(handles.axes2);
imshow(d);axis off;% --- Executes on slider movement.
function slider1_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to slider1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'Value') returns position of slider
%        get(hObject,'Min') and get(hObject,'Max') to determine range of slider% --- Executes during object creation, after setting all properties.
function slider1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to slider1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: slider controls usually have a light gray background.
if isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor',[.9 .9 .9]);
end% --- Executes on slider movement.
function slider2_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to slider2 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'Value') returns position of slider
%        get(hObject,'Min') and get(hObject,'Max') to determine range of slider% --- Executes during object creation, after setting all properties.
function slider2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to slider2 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: slider controls usually have a light gray background.
if isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor',[.9 .9 .9]);
end
function transform_image = image_8x8_block_dct( input_image )transform_image = zeros( size( input_image,1 ),size( input_image,2 ) );
for m = 0:15for n = 0:15transform_image( m*8+[1:8],n*8+[1:8] ) = ...pdip_dct2( input_image( m*8+[1:8],n*8+[1:8] ) );end
endend

三、运行结果

四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1] 蔡利梅.MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析[M].清华大学出版社,2020.
[2]杨丹,赵海滨,龙哲.MATLAB图像处理实例详解[M].清华大学出版社,2013.
[3]周品.MATLAB图像处理与图形用户界面设计[M].清华大学出版社,2013.
[4]刘成龙.精通MATLAB图像处理[M].清华大学出版社,2015.
[5]万谊丹.基于Arnold和DCT的抗剪切攻击图像水印研究[J].网络安全技术与应用. 2021,(08)

【图像隐写】基于matlab GUI DCT变换图像隐写【含Matlab源码 1380期】相关推荐

  1. 【人脸识别】基于matlab GUI KL变换人脸识别【含Matlab源码 859期】

    ⛄一.KL变换人脸识别简介 人脸识别是指基于己知的人脸样本集,利用图像处理和模式识别的技术从静态或动态场景中,识别或验证一个或多个人脸.人脸识别技术跨越了图像处理.模式识别.计算机视觉.生物学.神经生 ...

  2. 【图像处理】基于matlab GUI多功能图像处理系统【含Matlab源码 1876期】

    ⛄一.获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[图像处理]基于matlab GUI多功能图像处理系统[含Matlab源码 1876期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代码 ...

  3. 【机械仿真】基于matlab GUI曲柄摇杆机构运动仿真【含Matlab源码 1608期】

    一.获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[机械仿真]基于matlab GUI曲柄摇杆机构运动仿真[含Matlab源码 1608期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代码 ...

  4. 【光学】基于matlab GUI光栅条纹投影生成【含Matlab源码 2118期】

    ⛄一.获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[光学]基于matlab GUI光栅条纹投影生成[含Matlab源码 2118期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代码方式2 ...

  5. 【机械仿真】基于matlab GUI直齿圆柱齿轮应力计算【含Matlab源码 2077期】

    ⛄一.获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[机械仿真]基于matlab GUI直齿圆柱齿轮应力计算[含Matlab源码 2077期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代 ...

  6. 【天体学】基于matlab GUI太阳天顶角计算【含Matlab源码 2229期】

    一.⛄获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[天体学]基于matlab GUI太阳天顶角计算[含Matlab源码 2229期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代码方式2 ...

  7. 【语音去噪】基于matlab GUI IIR滤波器语音去噪【含Matlab源码 1864期】

    一.语音处理简介 语言是人们获得各类有效信息的主要途径, 而语音是语言的表现形式.语音在一定程度上可影响人们的生活, 因此, 语音信号的研究对科学领域和人们日常生活具有一定的研究价值和意义.噪声广泛存 ...

  8. 【身份证识别】基于matlab GUI BP神经网络身份证识别【含Matlab源码 2239期】

    ⛄一.身份证号码识别简介 1 引言 当今是一个信息高度发达的时代,对于每个公民而言身份证那一连串的数字体现了个人信息的唯一性,出于保障公民合法权益和社会治安的考虑,越来越多的行业都开始建立自己的安全保 ...

  9. 【数学建模】基于matlab GUI平行停车模拟仿真【含Matlab源码 1877期】

    一.平行停车模拟仿真简介 近年来, 随着我国经济的快速发展, 机动车保有量也迅速增长.截至2012年底, 全国机动车保有量已达2.4亿辆, 城市"停车难"的问题日趋严重.统计结果表 ...

  10. 【限速标志识别】基于matlab GUI形态学限速标志识别【含Matlab源码 1142期】

    ⛄一.SVM路标检测识别简介 1 路标识别 完整的路标识别系统包括:图像的获取与预处理,图像分割(路标定位),特征提取,模式分类(路标识别)等部分.其中模式分类是系统的关键技术.较常用的模式分类方法是 ...

最新文章

  1. Java学习总结:23
  2. 实用PS技巧分享,送给初入职场的你
  3. python源代码-python源码
  4. 盒子端 CSS 动画性能提升研究
  5. WebCore中的渲染机制(二):块和内嵌(Blocks and Inlines)
  6. 完整的node脚手架搭建服务
  7. 机器学习 凝聚态物理_机器学习遇到了凝聚的问题
  8. jersey spring_实施Jersey 2 Spring集成
  9. mediawiki mysql_MediaWiki
  10. react.js基础
  11. Blazor编辑表单状态控件
  12. beeline安装_hive使用beeline配置远程连接
  13. 基于深度神经网络的大规模植物分类
  14. Oracle1518,redhat 5.4 Oracle 10g r2
  15. 50家大厂面试万字精华总结,高性能mysql第五版pdf
  16. 三、Win10 64位PyCharm下打包.py程序为可执行exe文件且兼容32位和64位
  17. 使用Matlab绘制gif动图
  18. 中国建筑石材行业产销现状与投资策略分析报告2022-2028年
  19. linux+qt4.8画波形图,Qt画笔实现波形区域图
  20. 解决Microsoft Office SDX Helper服务占用率高

热门文章

  1. spring-第五篇之spring容器中的bean
  2. [算法]圆圈中最后剩下的数
  3. html5页面资源预加载(Link prefetch)
  4. 重写description方法
  5. 00110_Class类
  6. 400. Nth Digit
  7. 使用sslsplit嗅探tls/ssl连接
  8. DevExpress XtraReports 入门五 创建交叉表报表
  9. 嵌入式linux入门六步曲
  10. Atitit保证架构超前性 前瞻性 目录 第一章 为什么需要修改代码 1 第一节 业务增加功能 1 第二节 增加字段 1 第三节 增加表数据需要查询 修改 1 第四节 类库升级 1 第二章 简单抽象